一种化工园区剩余污泥原位资源化利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种化工园区剩余污泥原位资源化利用的方法，将剩余污泥含水率降低到特定程度，送至热碱解工段，需要严格控制反应过程的污泥含水率、热解温度、PH值、钙盐投量，然后进行热碱解处理，待热碱解反应结束后，将处理后的剩余污泥进行泥水分离，经过热碱解处理的剩余污泥进行泥水分离，以此类推得到经过数个批次处理的污泥热碱解液。本发明专利技术通过热碱液回流方式，碱在热解时与破壁的胞内物质中和后，PH值仍会偏碱性，回流热碱液可以节约二次热碱解的投碱量，同时回流也使得热碱解系统中有机质和盐度的积累，在一定程度上强化污泥的破壁程度，释放更多碳源。释放更多碳源。释放更多碳源。

A method of in situ resource utilization of excess sludge in Chemical Industry Park

【技术实现步骤摘要】
一种化工园区剩余污泥原位资源化利用的方法


[0001]本专利技术属于环境保护和节能
，特别涉及一种化工园区剩余污泥原位资源化利用的方法。

技术介绍

[0002]污水处理的过程中会产生大量剩余污泥，这些剩余污泥是由微生物絮体、有机物和无机物组成。化工园区污水处理厂产生的剩余污泥的组成除了大量的水分外，还有难降解的有机物、重金属及少量病原微生物和寄生虫卵等。污泥随意排放极易腐败发臭，将沿着污泥
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土壤
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农作物
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人体的路径迁移，对地下水、生态环境等造成二次污染，危害牲畜和人的健康。与市政污泥相比，处理来自化工园区的企业废水产生的污泥污染成份浓度高，粘度大，属于危险废物，处理难度大，处理成本高。因此，在选择化工园区剩余污泥的处理处置方式时，污泥资源化和减量化是必然途径。
[0003]化工园区剩余污泥减量化和资源化处理处置过程中，污泥细胞的破壁是整个过程的关键步骤。目前污泥处理的主要方法有：生物法、化学法和物理法等。其中热碱解是一种较为有效的处理方式，是物理法中的热水解法和化学法中的碱水解法的联用技术。然而，单纯的热水解技术需要控制较高的温度，能耗较高；而单纯的碱水解技术投碱量较大，后续还要加酸进行PH值回调，否则会造成二次污染。二者联用可充分发挥各自优势，在碱的作用下污泥细胞对高温的耐受性下降，从而加速污泥细胞破裂，释放出更多生物可利用的有机质。
[0004]与单纯的碱水解法和热水解法相比，热碱法虽然在一定程度上减少了热量和碱的投入，但是由于剩余污泥量过多，热能和碱的投加量仍是这种方法主要的成本投入，同时也是限制热碱解法处理剩余污泥推广的因素之一。同时，污泥热碱解后得到碳源的可生化性也亟待提升。因此，探寻一种能够节约能耗、药耗以及提升碳源可生化性的方法对剩余污泥进行处理十分有必要。
[0005]因此，专利技术一种化工园区剩余污泥原位资源化利用的方法来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供了一种化工园区剩余污泥原位资源化利用的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种化工园区剩余污泥原位资源化利用的方法，包括以下步骤：S1：由化工园区污水处理厂产生未处理的剩余污泥经离心或压滤泥水分离获得未处理的剩余污泥；S2：将上述未处理的剩余污泥调节至特定含水率，送至热碱解工段，并且严格控制反应过程的污泥含水率、热解温度、PH值、钙盐投量，然后进行热碱解处理；S3：待热碱解反应结束后，将处理后的剩余污泥进行泥水分离；
S4：分离后的剩余污泥固体送入污泥脱水车间，分离出的液体部分回流至热碱解工段，具有余热的热解液与下一批次未处理的剩余污泥混合，再次调配至特定的污泥含水率，在相同的热解温度、PH值、钙盐投量反应条件下进行热碱解；S5：经过热碱解处理的剩余污泥进行泥水分离，以此类推，得到经过数个批次处理的污泥热碱解液。
[0008]进一步的，所述步骤S2中剩余污泥含水率控制在75%
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90%，所述步骤S2中热碱解工段的污泥热碱解反应的特定含水率控制在90%
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92%。
[0009]进一步的，所述步骤S4中所述分离出的液体部分回流至热碱解工段，是指热碱解后的剩余污泥迅速采用离心或压滤等方式进行泥水分离，固体部分统一收集后进行进一步处理，液体部分为热碱液，热碱液的回流比例为50%
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100%，热碱液的回流比例依据维持污泥热碱解反应的特定剩余污泥含水率所需要的水分，当热碱液量充足时以达到特定含水率比例为准，当热碱液量不足时，热碱液全部回流，不足的水分以剩余污泥初始滤液进行补充。
[0010]进一步的，所述步骤S2和步骤S4中的PH值为12，调节PH值的方式为：使用氢氧化钠将污泥PH值进行调配。
[0011]进一步的，所述步骤S2中热碱解温度为90℃
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165℃，热碱解时间为1小时。
[0012]进一步的，所述步骤S2和步骤S4中钙盐投量中的钙离子投加量为0.05
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0.1gCaCl2/gVS或0.025
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0.05gCaO/gVS。
[0013]进一步的，所述步骤S2和步骤S4中PH值、钙盐投量顺序为先调节PH值，再投加钙盐；钙盐投量可在热碱解污泥过程中投加，也可投加至热碱解后得到的热碱解液中。
[0014]进一步的，所述步骤S5中的数个批次为2
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4个批次。
[0015]本专利技术的技术效果和优点：1、本专利技术通过热碱液回流方式，碱在热解时与破壁的胞内物质中和后，PH值仍会偏碱性，回流热碱液可以节约二次热碱解的投碱量，同时回流也使得热碱解系统中有机质和盐度的积累，在一定程度上强化污泥的破壁程度，释放更多碳源。
[0016]2、本专利技术通过改进热碱解法，充分利用了污泥热解后的热碱液余热，通过回流热碱液，减少了污泥热碱解过程中热量的输入，并获取了含量更高有机质的热碱解液。在相同条件下比未采用回流方式的热碱解处理能耗理论上可降低20%
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40%，同时回流方式可以使单位质量污泥获取的热碱解液中碳源的含量提高约30%以上。
[0017]3、本专利技术通过添加钙离子与热碱解的耦合可以改善污泥的脱水性能。正二价态的钙离子能促进细胞凝聚，而在加热的条件下污泥更容易暴露出钙离子的结合位点，形成结构更为紧密的絮体，含钙离子处理组的脱水污泥具有更低的污泥含水率，并且从毛细吸水时间（CST）反应的脱水性能来看含钙离子处理组的脱水性能相比于原泥提高约30%以上。
[0018]4、本专利技术通过添加钙离子与热碱解的耦合可改善获取碳源的可生化性，钙离子对污泥热碱解液中有机物具有选择性沉淀的特点，能够将难降解大分子有机物沉淀下来，提高上清液中碳源的可生化性。与传统热碱解方式相比，添加钙离子后获取碳源的BOD/COD比可提高50%
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70%。将热碱解液作为碳源应用于污水处理厂生物处理部分，可更好解决反硝化碳源不足的问题。
[0019]5、本专利技术提出的方法具有普适性，可用于市政剩余活性污泥和化工剩余活性污泥。同时，污水处理厂可选择对全部剩余污泥进行热碱解或根据所需碳源总量对部分污泥
进行热碱解处理。
[0020]6、本专利技术提出的方法可以与污水处理厂现行的方法相结合作为一个完整的剩余污泥处理处置系统，也可作为一些污泥处理工艺的预处理系统。经过本方法处理的剩余污泥破壁率高，后续工艺中可加快污泥水解破壁这一步骤，提高整体工艺处理效率。
[0021]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书和附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化工园区剩余污泥原位资源化利用的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：由化工园区污水处理厂产生未处理的剩余污泥经离心或压滤泥水分离获得未处理的剩余污泥；S2：将上述未处理的剩余污泥调节至特定含水率，送至热碱解工段，并且严格控制反应过程的污泥含水率、热解温度、PH值、钙盐投量，然后进行热碱解处理；S3：待热碱解反应结束后，将处理后的剩余污泥进行泥水分离；S4：分离后的剩余污泥固体送入污泥脱水车间，分离出的液体部分回流至热碱解工段，具有余热的热解液与下一批次未处理的剩余污泥混合，再次调配至特定的污泥含水率，在相同的热解温度、PH值、钙盐投量反应条件下进行热碱解；S5：经过热碱解处理的剩余污泥进行泥水分离，以此类推，得到经过数个批次处理的污泥热碱解液。2.根据权利要求1所述的一种化工园区剩余污泥原位资源化利用的方法，其特征在于：所述步骤S2中剩余污泥含水率控制在75%
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90%，所述步骤S2中热碱解工段的污泥热碱解反应的特定含水率控制在90%
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92%。3.根据权利要求1所述的一种化工园区剩余污泥原位资源化利用的方法，其特征在于：所述步骤S4中所述分离出的液体部分回流至热碱解工段，是指热碱解后的剩余污泥迅速采用离心或压滤等方式进行泥水分离，固体部分统一收集后进行进一步处理，液体部分为热碱液，热碱液的回流比例为50%
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【专利技术属性】
技术研发人员：钱军，王伟，喻军，俞汉青，何雪，彭星源，王本洋，徐东溟，肖岳冰，陈瑶，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：